Autor tych sensacyjnych doniesień mówi o scenariuszu, w którym takie sygnały zapewniają możliwość zdecydowanie szybszego przetwarzania informacji, niż ma to miejsce w przypadku technologii projektowanych przez ludzi. O implikacjach nowych ustaleń oraz tym, czego dokładnie dowiedział się naukowiec, pisze on teraz w artykule zamieszczonym w Science Advances.
Czytaj też: Nieoczekiwany sukces w walce z kwantowym chaosem. Naukowcy przekroczyli magiczną granicę
O ile występowanie mechanizmów znanych z badań nad mechaniką kwantową na przykład w ludzkim mózgu nie musi być specjalnie szokujące, tak trzeba przyznać, że zadziwia fakt ich obecności u roślin bądź bakterii. Za doniesieniami w tej sprawie stoi Philip Kurian z Uniwersytetu Howarda w Waszyngtonie. Badacz postanowił określić nowy górny limit całkowitej zdolności przetwarzania informacji przez życie oparte na węglu w całej historii Ziemi.
Na szczególną uwagę zasługuje szeroki zakres dziedzin połączonych ostatnimi badaniami. Mówi się bowiem o powiązaniu termodynamiki, teorii względności i mechaniki kwantowej. Wyciągnięte wnioski mogą mieć różnorakie zastosowania: z jednej strony zdradzają bowiem tajniki powstania życia na Ziemi, z drugiej wydają się natomiast kluczem do zrozumienia istoty życia w całym wszechświecie.
Sygnały kwantowe występujące w systemach biologicznych mogą stać za ultraszybkim przesyłaniem informacji w ich obrębie
Zjawiska, takie jak splątanie kwantowe, choć zapewniają ogromne możliwości, są zarazem dość trudne w utrzymaniu. Wymagają bowiem jak najmniejszej ilości zakłóceń oraz temperatury bliskich zeru absolutnemu. Systemy biologiczne są tego kompletnym przeciwieństwem, ponieważ są ciepłe i chaotyczne. Co więcej, nawet ich podstawowe składniki, takie jak komórki, są stosunkowo duże – w teorii zbyt duże dla mechaniki kwantowej.
Ale czy na pewno? Kurian wziął pod uwagę tryptofan, aminokwas występujący w wielu białkach, który pochłania światło ultrafioletowe i ponownie emituje je na większej długości fali. Rozległe sieci tryptofanu są spotykane w mikrotubulach, fibrylach amyloidu, receptorach transbłonowych, kapsydach wirusowych, rzęskach, centriolach, neuronach i innych kompleksach komórkowych. Występowanie tam sygnałów kwantowych może oznaczać, że są one kluczowe dla przetwarzania informacji przez ziemskie organizmy.
Czytaj też: Przełom w fizyce kwantowej. Amerykanie stworzyli to, co uznawano za niemożliwe
Wygląda bowiem na to, że wspomniany tryptofan – w formie rozległych sieci – może wywiązywać się ze swoich zadań z wysoką wydajnością dzięki silnym efektom kwantowym. Mówi się wręcz o scenariuszu, w którym sieci tryptofanu funkcjonują niczym światłowody kwantowe pozwalające przetwarzać informacje miliardy razy szybciej niż przy udziale samych procesów chemicznych.
Takie doniesienia są jeszcze bardziej niesamowite, gdy zrozumiemy, że mają odniesienie do organizmów takich jak bakterie, grzyby i rośliny, stanowiące większość biomasy Ziemi. Nie można wykluczyć, że jeśli poza naszą planetą istnieje życie, to również funkcjonuje ono na podobnych zasadach. Poza tym, jeśli efekty kwantowe mogą się utrzymywać w systemach biologicznych, to najwyraźniej da się sprawić, by były one zdecydowanie odporniejsze w komputerach kwantowych, niż ma to miejsce obecnie.